13f96c00-f48a-49e0-ad3c-5154e769ce39(2)(1)

1.

Подводные робототехнические
системы
Подводные робототехнические системы (ПРС) представляют собой
технологические устройства, предназначенные для выполнения различных
задач в подводной среде. Эти системы могут быть управляемыми или
автономными.
Типы подводных роботов:
ТНПА (Телеуправляемые необитаемые подводные аппараты, ROV) –
управляются оператором с поверхности (пример: Deep Discoverer).
АНПА (Автономные необитаемые подводные аппараты, AUV) – работают по
заданной программе (пример: подводные дроны для картографирования).
Глайдеры (подводные планеры): Энергоэффективные аппараты для
длительного мониторинга океана, передвигающиеся за счет изменения
плавучести.
Резидентная робототехника: Аппараты, постоянно базирующиеся на дне у
подводных сооружений для регулярного обслуживания.

2.

Применение:
Способность работать под водой в условиях высокого давления и низкой
температуры
делает их важным
инструментом в современных
промышленных и научных проектах.
- Научные исследования (изучение морских глубин).
- Промышленность (добыча нефти, ремонт кабелей).
- Военная сфера (поиск мин, разведка).
- Экологический мониторинг.
- Спасательные операции.
Технические особенности:
- Устойчивость к давлению.
- Системы навигации (гидролокаторы, камеры).
- Источники энергии (аккумуляторы, в некоторых случаях ядерные
реакторы).

3. Управляемые подводные аппараты (ROVs)

Управляемые подводные аппараты
(ROVs)
являются
роботами,
которые
управляются оператором с помощью
дистанционного
управления.
Они
используются для выполнения задач, таких
как осмотр, инспекция, обслуживание и
ремонт оборудования на морском дне.
ROVs
могут
быть
оснащены
различными инструментами и сенсорами,
которые позволяют собирать данные,
производить манипуляции и выполнять
сложные операции в труднодоступных
местах.

4. ТНПА «Deep Discoverer»

Это
необитаемый
телеуправляемый
подводный аппарат (ТНПА), принадлежащий
Национальному управлению океанических и
атмосферных исследований США (NOAA).
Назначение:
Научные
исследования
и
видеосъемка морского дна в ультравысоком
разрешении.
Глубина погружения: Способен опускаться на
глубину до 6 000 метров.
Особенности: Оснащен 20 светодиодными
лампами мощностью более 350 000 люмен и
камерами, способными рассмотреть организм
размером 7,6 см с расстояния 3 метров.
Работает в паре с аппаратом-ретранслятором
Seirios.
Базирование:
Постоянно
размещен
на
исследовательском судне Okeanos Explorer.

5. Автономные подводные аппараты (AUVs)

Автономные
подводные
аппараты
(AUVs) действуют без непосредственного
управления
оператором.
Они
могут
выполнять заранее запрограммированные
миссии, такие как картoграфирование
океанического дна и сбор научных данных.
AUVs
значительно
увеличивают
эффективность
работы
в
исследовательских
проектах
и
могут
работать в течение длительного времени,
не требуя вмешательства человека.

6. Глайдеры

В отличие от классических торпедообразных аппаратов с винтом, у
глайдера нет гребного винта. Это делает его невероятно
эффективным: он может находиться в океане месяцами,
преодолевая тысячи километров на одном заряде батарей.
Принцип движения напоминает полет планера в воздухе, только в
более плотной среде:
Для погружение Глайдер уменьшает свой объем (сдувает внутренний
«пузырь»), становится тяжелее воды и начинает тонуть. Крылья
преобразуют вертикальное движение в горизонтальное — аппарат скользит вперед и вниз.
Всплытие: На глубине глайдер увеличивает объем (выталкивает масло в перекачиваемый резервуар), становится
легче воды и начинает «всплывать» по диагонали вверх.
Связь: Оказавшись на поверхности, глайдер задирает хвост, в котором спрятана антенна, передает собранные
данные через спутник и получает новые координаты.
Основные преимущества
Сверхвысокая автономность от 3 до 12 месяцев.
Бесшумность.
Экономичность.
Для чего их используют?
Наука: Измерение температуры, солености, уровня кислорода и чистоты воды.
Экология: Отслеживание миграции китов и обнаружение разливов нефти.
Военные цели: Поиск подводных лодок, мониторинг портов и создание карт рельефа дна.

7. Резидентная робототехника

Основные черты:
Постоянное базирование: У робота
есть своя док-станция для зарядки и
обслуживания прямо на месте работы
(в цеху, в порту, на нефтяной
платформе).
Автономность: Он сам выходит на
обход по расписанию или сигналу
тревоги, выполняет задачу и
возвращается «домой».
Удаленное управление: Человек может находиться за тысячи километров,
подключаться к камерам робота и брать управление на себя только в сложных
ситуациях.
Где это применяется сейчас:
Резидентные АНПА (автономные необитаемые подводные аппараты) живут в
специальных гаражах на морском дне рядом с буровыми вышками.

8. Гибридные решения

Гибридные
подводные
аппараты
объединяют в себе функции как ROVs, так и
AUVs, что позволяет им адаптироваться к
различным задачам. Эти устройства могут
быть использованы как в автономном
режиме, так и под непосредственным
управлением оператора, что делает их
универсальными
инструментами
для
исследований и добычи ресурсов.
Гибридные решения обладают высоким
уровнем
маневренности
и
способны
выполнять
сложные
миссии
в
разнообразных условиях.

9.

Схема подводного аппарата

10.

Подводные
робототехнические
аппараты
(автономные
и
телеуправляемые) играют ключевую роль в сохранении экологии, помогая
изучать, контролировать и защищать морские и пресноводные экосистемы.
Вот их основные функции:
1. Мониторинг экосистем и биоразнообразия
Исследование морского дна, коралловых рифов и подводных каньонов.
Наблюдение за состоянием редких видов рыб, млекопитающих (китов,
дельфинов) и других морских обитателей.
Анализ распространения инвазивных видов, угрожающих местной фауне.
2. Контроль загрязнения
Обнаружение источников загрязнения (разливы нефти, химические
сбросы, микропластик).
Забор проб воды и донных отложений для лабораторного анализа.
Картографирование зон экологического бедствия.

11.

3. Очистка океана
Поиск и сбор пластикового мусора на дне (например, проекты "The
Ocean Cleanup").
Ликвидация брошенных рыболовных сетей ("сети-призраки"), которые
убивают морских обитателей.
4. Исследование климатических изменений
Изучение таяния ледников и подводной вечной мерзлоты.
Мониторинг температуры, кислотности и уровня кислорода в воде.
5. Защита морской инфраструктуры
Проверка трубопроводов, кабелей и нефтяных платформ на утечки.
Обследование затонувших судов с опасными грузами (топливо,
химикаты).
6. Восстановление экосистем
Участие в программах по восстановлению кораллов (например, 3Dпечать рифов).
Посадка водорослей и морских трав, которые поглощают CO₂.

12.

Домашнее задание.
Найти в интернете пример или придумать
самому
подводного
робота,
охарактеризовать его и описать его
функции.